ТРОСОВЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР Российский патент 1996 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты различных объектов техники от динамических воздействий.

Известен амортизатор [1] содержащий конические фланцы, два из которых соединяются с основанием, а два других с объектом, крепежные болты с гайками, стягивающими фланцы, и упpугие элементы в виде витков троса, плоскости которых наклонены к продольной оси амортизатора, а концы зажаты между фланцами, при этом с целью улучшения амплитудно-частотной характеристики амортизатора витки троса навиты так, что угол наклона плоскостей витков, а взаимопересекающиеся витки взаимодействуют один с другими.

Известен амортизатор [2] в котором с целью увеличения поперечной жесткости амортизатора и его демпфирующих свойств имеется фиксирующее устройство, выполненное в виде профилированной втулки, установленной вдоль упругого элемента на расстоянии 1/3-2/3 его длины от одной из обойм.

Недостатком этих виброизоляторов являются малые надежность и ресурс из-за большой концентрации напряжений в тросе в местах его выхода из обойм и малая эффективность виброизоляции из-за незначительного рассеивания энергии в тросе при колебаниях виброизолируемого объекта.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тросовый виброизолятор, содержащий две обоймы с крепежными элементами, упругий элемент, навитый отрезком на полые втулки с фланцами на торцах, равномерно распределенные по окружности, где часть из втулок закреплены на обоймах [3]
Данный виброизолятор обладает высокой надежностью, но низкой поперечной устойчивостью при воздействии нагрузок в направлении, перпендикулярном к продольной оси виброизолятора, а также недостаточно высокими виброзащитными свойствами на резонансных режимах работы из-за малого трения между тросами и втулками.

Цель изобретения повышение поперечной устойчивости виброизолятора и улучшение его виброзащитных свойств.

Цель достигается тем, что в тросовом виброизоляторе, содержащем две обоймы с крепежными элементами, упругий элемент, навитый отрезком троса на полые втулки с фланцами на торцах, равномерно распределенные по окружности, где часть из втулок закреплены на обоймах, обоймы расположены соосно центральной оси симметрии упругого элемента по обе стороны от него, втулки, закрепленные на каждой из обойм, равнорасположены по окружности и находятся в середине пролета между втулками, закрепленными на другой обойме, причем количество втулок в упругом элементе равно или кратно числу втулок, закрепленных на обеих обоймах.

Кроме того, с целью увеличения рабочего хода тросовый виброизолятор может быть составлен из пакета соосно расположенных упругих элементов, смежные из которых имеют общие для них втулки, связывающие середины рабочих пролетов смежных упругих элементов.

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа тем, что обоймы расположены соосно центральной оси симметрии упругого элемента по обе стороны от него, втулки, закрепленные на каждой из обойм, равнорасположены по окружности и находятся в середине пролета между втулками, закрепленными на другой обойме, а общее количество втулок в упругом элементе выбрано равным или кратным числу втулок, закрепленных на обеих обоймах.

Для увеличения рабочего хода виброизолятор выполнен в виде пакета соосно расположенных упругих элементов, смежные из которых имеют общие для них втулки, связывающие середины рабочих пролетов смежных упругих элементов.

Предлагаемый виброизолятор является промышленно применимым, он может быть успешно использован в машиностроении для защиты различных объектов техники от динамических воздействий.

На фиг. 1 представлен предлагаемый виброизолятор, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 продольный разрез виброизолятора (второй вариант); на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 3 (второй вариант).

Виброизолятор (фиг. 1 и 2) содержит крестовидные обоймы 1 и 2 с крепежными элементами 3 и 4, упругий элемент, навитый отрезком троса 5 на полые втулки 6 и 7 с фланцами на торцах, которые равномерно распределены вдоль контура упругого элемента. Втулки 6 закреплены на обойме 1 так же, как и втулки 7 на обойме 2 при помощи заклепок 8. Обоймы 1 и 2 расположены соосно центральной оси симметрии упругого элемента.

Второй вариант предлагаемого тросового виброизолятора (фиг. 3 и 4) содержит обоймы 9 и 10 в виде планки с крепежными элементами 11 и 12, пакет, состоящий из трех последовательно соединенных упругих элементов, каждый из которых навит тросом 13 на полые втулки 14 и 15 и общие для смежных упругих элементов пакета втулки 16, соединяющие середины рабочих пролетов этих элементов. В двух противолежащих втулках 15 каждого из крайних упругих элементов нарезана резьба, а сами втулки 15 закреплены на обоймах при помощи болтов 17. Между торцами втулок смежных упругих элементов существует зазор, обеспечивающий требуемую суммарную величину рабочего хода пролетов между общими втулками 16 для смежных упругих элементов.

Общее количество втулок в упругом элементе тросового виброизолятора (фиг. 1 и 2) равна числу втулок, закрепленных на обеих обоймах 1 и 2, а рабочими пролетами являются скрещивающиеся участки троса между втулками 6 и 7.

Общее количество втулок в каждом из упругих элементов тросового виброизолятора (фиг. 3 и 4) в два раза превышает число втулок, закрепленных на обеих обоймах 9 и 10, а рабочими пролетами являются участки троса, огибающие промежуточную втулку 14 и скрещивающиеся участки троса, расположенные по обе стороны от этой втулки.

Тросовый виброизолятор работает следующим образом.

Энергия колебаний от виброизолирующего объекта, передаваемая через обойму 1 и связанные с ней заклепками 8 втулки 6 упругому элементу, рассеивается в нем за счет внутреннего трения между проволоками и прядями троса 5 при деформациях поперечного изгиба рабочих пролетов троса, расположенных между втулками 6 и 7, а также за счет трения между тросом и втулками при смещении троса вдоль втулок. Высокая поперечная устойчивость виброизолятора обеспечивается за счет большой величины отношения расстояния между опорными втулками, закрепленными на обойме, к расстоянию между обоймами.

Тросовый виброизолятор (фиг. 3 и 4) работает аналогично, но за счет наличия трех последовательно соединенных упругих элементов и большей длины рабочих пролетов в каждом из упругих элементов имеет большую величину рабочего хода.

Предлагаемый тросовый виброизолятор обладает высокой устойчивостью при воздействии нагрузок, действующих в направлении, перпендикулярном к продольной оси виброизолятора, а также высокими виброзащитными свойствами.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: тросовый виброизолятор содержит две обоймы с крепежными элементами, расположенный между ними упругий элемент в виде отрезка троса, навитого на полые втулки с фланцами на торцах, равномерно расположенными по окружности. Часть втулок закреплена на обоймах. Обоймы расположены соосно центральной оси симметрии упругого элемента. Втулки, закрепленные на одной из обойм, расположены в середине пролета между втулками, закрепленными на другой обойме. Общее количество втулок кратно числу втулок, закрепленных на обоймах. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ТРОСОВЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР, содержащий две обоймы с крепежными элементами и расположенный между ними упругий элемент в виде отрезка троса, навитого на полые втулки с фланцами на торцах, равномерно расположенными по окружности, а часть втулок закреплена на обоймах, отличающийся тем, что обоймы расположены соосно с центральной осью симметрии упругого элемента, втулки, закрепленные на одной из обойм, расположены в середине пролета между втулками, закрепленными на другой обойме, а общее количество втулок упругого элемента кратно числу втулок, закрепленных на обоймах. 2. Виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными упругими элементами, выполненными аналогично основному и расположенными с зазором относительно него и друг друга, и общими втулками, связывающими попарно середины пролетов соседних упругих элементов.